A3F和X70钢在H2S环境下腐蚀行为研究
2021-05-17贺俊凯李佳航
贺俊凯,王 丹,赵 猛,宫 克,李佳航
(1.辽宁石油化工大学 石油天然气工程学院,辽宁 抚顺113001;2.抚顺石化公司乙烯化工厂,辽宁 抚顺113001)
近年来,我国油气行业飞速发展,大量高强度管线钢逐渐被投入使用。伴随着油气管道使用年限的不断增加,很多油气田的H2S含量相较于过去均有不同幅度的升高[1]。H2S电离产生的氢离子会吸附在管道表面上使管道电位降低,促进析氢反应并加速阳极溶解过程[2]。管道内壁长期与含有大量H2S等腐蚀性杂质的地下水溶液直接接触,导致局部腐蚀,甚至穿孔,使之早期失效[3⁃5]。服役管道长期处于应力和H2S的共同作用下,多种复杂条件使管道极易发生应力腐蚀开裂[6]。我国每年由于管线腐蚀所造成的损失约占我国GDP的3%[7⁃8]。因此,对管道钢在H2S环境下的腐蚀行为的研究尤为重要。
目前,各国学者就H2S对金属腐蚀的相关影响进行了许多研究。X.Hong等[9⁃10]认为在高温条件下H2S对 管 线 钢 的 腐 蚀 有 促 进 作 用;H.Ma等[11⁃12]认 为H2S在低质量浓度下会因在电极表面形成的硫化亚铁保护膜而对管线钢起到保护作用,抑制H2S对金属钢的腐蚀,此时的腐蚀形式从全面腐蚀变为点蚀;向利等[13⁃14]认为除了全面腐蚀,H2S的存在还会提高管线钢的氢致开裂和应力腐蚀开裂等风险。
不同时期由于制造工艺与成本等方面的原因导致所采用的钢材有所不同:A3F是我国早期管道建设所采用的钢材,而近年来X70管线钢因其良好的力学性能与耐腐蚀性能逐渐开始大规模使用[15⁃16]。辽河油田作为我国主要的能源输出地,其集输管线的建设历史长,同时存在A3F与X70两种管线钢,近些年伴随着油田含水率与H2S质量浓度的不断增高,管道均面临着H2S腐蚀。……
